| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 USV平台国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3 USV危险规避方法研究现状 | 第18-23页 |
| 1.3.1 USV全程航迹规划概述 | 第18-20页 |
| 1.3.2 USV远程航迹重规划研究现状 | 第20-21页 |
| 1.3.3 USV近程危险规避研究现状 | 第21-22页 |
| 1.3.4 USV近程危险规避自适应机制研究现状 | 第22-23页 |
| 1.4 存在问题 | 第23-24页 |
| 1.5 本文工作 | 第24-26页 |
| 第2章 基于电子海图的USV全程航迹多目标优化方法研究 | 第26-49页 |
| 2.1 USV危险规避体系结构 | 第26-28页 |
| 2.2 基于电子海图的环境建模 | 第28-31页 |
| 2.2.1 基于原始障碍物信息的环境建模 | 第28-30页 |
| 2.2.2 有海流情况下的环境建模 | 第30-31页 |
| 2.3 USV全程航迹规划问题分析 | 第31-34页 |
| 2.3.1 USV全程航迹规划描述 | 第31页 |
| 2.3.2 USV全程航迹规划优化目标和约束条件分析 | 第31-34页 |
| 2.4 USV全程航迹多目标优化方法研究 | 第34-38页 |
| 2.4.1 基于惩罚函数的约束条件处理方法 | 第34-36页 |
| 2.4.2 多目标遗传算法进化算子设计 | 第36-38页 |
| 2.5 USV全程航迹规划算法描述 | 第38-39页 |
| 2.6 实验分析 | 第39-48页 |
| 2.6.1 变长航迹编码 | 第39-40页 |
| 2.6.2 无海流情况下的航迹规划 | 第40-44页 |
| 2.6.3 有海流情况下的航迹规划 | 第44-48页 |
| 2.7 本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 基于航迹局部重规划的USV远程危险规避方法研究 | 第49-67页 |
| 3.1 USV海上交通规则 | 第49-52页 |
| 3.1.1 USV冲突范围定义 | 第49-50页 |
| 3.1.2 USV海上交通规则 | 第50-52页 |
| 3.1.3 海事规则约束条件分析 | 第52页 |
| 3.2 碰撞约束分析 | 第52-58页 |
| 3.2.1 碰撞锥理论 | 第52-54页 |
| 3.2.2 USV碰撞冲突检测分析 | 第54-57页 |
| 3.2.3 USV碰撞检测约束分析 | 第57-58页 |
| 3.3 局部环境建模以及搜索算法描述 | 第58-59页 |
| 3.3.1 栅格化环境模型 | 第58页 |
| 3.3.2 稀疏A~*算法 | 第58-59页 |
| 3.4 USV远程局部重规划算法描述 | 第59-61页 |
| 3.5 实验分析 | 第61-66页 |
| 3.6 本章小结 | 第66-67页 |
| 第4章 基于区域分析的USV近程实时危险规避方法研究 | 第67-94页 |
| 4.1 基本约束条件分析 | 第67-71页 |
| 4.1.1 近程区域分析 | 第67-69页 |
| 4.1.2 USV动态窗口约束 | 第69-70页 |
| 4.1.3 USV运动特性分析 | 第70-71页 |
| 4.2 近程危险规避算法 | 第71-78页 |
| 4.2.1 USV最优航向角 | 第71-72页 |
| 4.2.2 航向稳态模型 | 第72-76页 |
| 4.2.3 线速度模型 | 第76-78页 |
| 4.3 算法描述 | 第78-80页 |
| 4.4 实验分析 | 第80-93页 |
| 4.4.1 仿真实验分析 | 第80-86页 |
| 4.4.2 海试实验分析 | 第86-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 第5章 基于强化学习的USV危险规避自适应机制研究 | 第94-118页 |
| 5.1 USV自适应危险规避决策过程收敛性分析 | 第94-105页 |
| 5.1.1 Sarsa在线策略强化学习概述 | 第94-96页 |
| 5.1.2 USV危险规避决策分析 | 第96-103页 |
| 5.1.3 USV自适应危险规避决策过程收敛性分析 | 第103-105页 |
| 5.2 复杂海况下USV自适应危险规避算法 | 第105-110页 |
| 5.2.1 基于分治策略的USV自适应危险规避体系结构 | 第105-106页 |
| 5.2.2 复杂海洋环境状态空间分析 | 第106-108页 |
| 5.2.3 航向补偿行为空间分析 | 第108-109页 |
| 5.2.4 航向补偿行为选择策略 | 第109页 |
| 5.2.5 回报值函数 | 第109-110页 |
| 5.3 算法描述 | 第110-111页 |
| 5.4 实验分析 | 第111-117页 |
| 5.4.1 无障碍物环境下实验分析 | 第111-115页 |
| 5.4.2 有障碍物环境下实验分析 | 第115-117页 |
| 5.5 本章小结 | 第117-118页 |
| 结论 | 第118-121页 |
| 参考文献 | 第121-131页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第131-132页 |
| 致谢 | 第132页 |
